62ª Reunião Anual da SBPC

C. Ciências Biológicas - 3. Bioquímica - 2. Bioquímica dos Microorganismos

A INTERAÇÃO DAS FONTES CARBONO E NITGROGÊNIO NO METABOLISMO DA LINHAGEM PEDRA-1 UTILIZADA NAS DESTILARIAS DO BRASIL.

Ane Francielly da Silva Santos 1 Lilian Cristina Apolinário Schautz 1 Claudia Andréa Lima Cardoso 1 José Roberto Ernandes 2 Margareth Batistote 1

1. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATO GROSSO DO SUL 2. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

INTRODUÇÃO:

As linhagens de leveduras Saccharomyces cerevisiae são tradicionalmente utilizadas em indústrias de panificação, na produção de bebidas alcoólicas e etanol combustível, sendo o último uma substância química de grande importância na industrial e de potencial emergente como bicombustível para substituir os combustíveis fósseis, em virtude de seu desaparecimento. As leveduras utilizam fonte de carbono sendo a glicose preferencial, e sua presença no meio de cultura desencadeia processos de regulação metabólica e a via de regulação mais conhecida é a repressão catabólica exercida pela glicose, e que pode ser definida como controle da expressão gênica, na etapa de transcrição de um conjunto amplo de genes, que ocorre quando as células são submetidas a diferentes concentrações de glicose. Os meios de cultivo industriais apresentam composições complexas, e um exemplo típico é o mosto utilizado na produção de cerveja, que tem como fonte de nitrogênio uma mistura de aminoácidos peptídeos e pequena quantidade de amônia livre, como fonte de carbono uma mistura de carboidratos. Este estudo visa avaliar a interação das fontes de carbono e nitrogênio na linhagem de levedura utilizada em destilarias.

METODOLOGIA:

A linhagem Pedra-1 foi cultivada em meio básico de cultivo preparado; duas vezes concentrado, contendo o meio YNB (0,17%) sem aminoácidos e sem sulfato de amônio como fonte de nitrogênio. A fonte de carbono foi preparada separadamente em pH ajustado para 5,0 e foram esterilizados em autoclave por 20 min. a 120 °C e 1 atm. Para a obtenção do meio de cultura completo, foram adicionadas assepticamente quantidades de meio mínimo e da solução de sacarose 15%, afim de obter as concentrações finais desejadas de cultivo, as fontes de nitrogênio na concentração de 1% (p/v). As fontes de nitrogênio utilizadas foram preparações comerciais de hidrolisados enzimáticos de proteínas (Peptona - com predominância de aminoácidos na forma de peptídeos), e hidrolisados ácidos de proteínas (Casaminoácidos - com predominância de aminoácidos na forma livre) e sulfato de amônio (NH4SO4). A levedura foi incubada por 50h a 30ºC à 250rpm. Em diferentes intervalos de tempos alíquotas foram retiradas para análises dos parâmetros bioquímicos. As análises dos parâmetros fermentativos: biomassa e viabilidade celular foram realizadas periodicamente em espectrofotômetro a 570nm, a determinação da viabilidade celular foi analisada pelo método azul de metileno

RESULTADOS:

Os dados mostraram o efeito da interação das fontes de carbono e nitrogênio no metabolismo da linhagem de Saccharomyces cerevisae (Pedra-1) utilizadas na maioria das usinas do Brasil, na produção de etanol combustível. A composição dos constituintes nitrogenados em mosto tem importância decisiva no desempenho fermentativo das leveduras, e quantidades adequadas dos constituintes utilizados como fonte de carbono e nitrogênio é considerado um fator importante para se completar a fermentação industrial. Os parâmetros fermentativos analisados mostraram que levedura apresentou uma alta produção de biomassa de 15mg/mL e uma boa viabilidade celular aproximadamente em torno de 70% no meio suplementado com peptona. O meio suplementado com casaminoácidos apresentou uma baixa produção de biomassa em torno de 4mg/mL e uma grande perda da viabilidade celular em aproximadamente 30%. No meio enriquecido com sulfato de amônio a produção de biomassa foi ainda menor 3mg/mL e a viabilidade celular em torno de 38%. Os dados mostram que a linhagem Pedra-1 sofre a influência da interação da fonte de carbono e nitrogênio no seu metabolismo quando crescida em diferentes fontes nitrogenadas.

CONCLUSÃO:

A linhagem de Pedra-1 cultivada na fonte de carbono 15% de sacarose e em diferentes fontes de nitrogênio apresenta significativas alterações metabólicas crescida na temperatura de 30ºC por 50h. Na análise dos parâmetros bioquímicos a linhagem apresentou maior desempenho fermentativo no meio suplementado com peptona e o menor rendimento fermentativo nos meios suplementados com casaminoácidos e sulfato de amônio. A linhagem Pedra-1 assimilou a fonte de nitrogênio casaminoácido e sulfato de amônio de forma semelhante na absorção destes nutrientes, e o transporte de peptídeos na forma de peptona de forma mais eficiente.

Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq e Fundação de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino, Ciência e Tecnologia - FUNDECT

Palavras-chave: Fontes de carbono e nitrogênio, Levedura, Metabolismo.